Udforskning af den nuværende status og potentiale for glaslaserbehandling

Laserfremstillingsteknologi har oplevet en rivende udvikling i løbet af det sidste årti, hvor dens primære anvendelse er laserbehandling til metalmaterialer. Laserskæring, lasersvejsning og laserbeklædning af metaller er blandt de vigtigste processer inden for metallaserbehandling. Men efterhånden som koncentrationen stiger, er homogeniseringen af ​​laserprodukter blevet alvorlig, hvilket begrænser væksten på lasermarkedet. For at slå igennem skal laserapplikationer derfor udvides til nye materialedomæner. Ikke-metalliske materialer, der er egnede til laserpåføring, omfatter stoffer, glas, plast, polymerer, keramik og mere. Hvert materiale involverer flere industrier, men modne behandlingsteknikker eksisterer allerede, hvilket gør lasersubstitution ikke en nem opgave.

For at komme ind i et ikke-metallisk materialefelt er det nødvendigt at analysere, om laserinteraktion med materialet er mulig, og om der vil forekomme uønskede reaktioner. I øjeblikket skiller glas sig ud som et stort område med høj merværdi og potentiale for batch-laserbehandlingsapplikationer.

Stor plads til glaslaserskæring

Glas er et vigtigt industrielt materiale, der bruges i forskellige industrier såsom bilindustrien, byggeri, medicin og elektronik. Dens anvendelser spænder fra små optiske filtre, der måler mikrometer til store glaspaneler, der bruges i industrier som bilindustrien eller byggeriet.

Glas kan kategoriseres i optisk glas, kvartsglas, mikrokrystallinsk glas, safirglas og mere. Glass væsentlige egenskab er dets skørhed, hvilket udgør betydelige udfordringer for traditionelle forarbejdningsmetoder. Traditionelle glasskæringsmetoder bruger typisk hårdlegerings- eller diamantværktøjer, hvor skæreprocessen er opdelt i to trin. For det første skabes en revne på glasoverfladen ved hjælp af et værktøj med diamantspidser eller en hårdlegeret slibeskive. For det andet anvendes mekaniske midler til at adskille glasset langs revnelinjen. Disse traditionelle processer har dog klare ulemper. De er relativt ineffektive, hvilket resulterer i ujævne kanter, der ofte kræver sekundær polering, og de producerer meget snavs og støv. Desuden er traditionelle metoder ret udfordrende til opgaver som at bore huller i midten af ​​glaspaneler eller skære uregelmæssige former. Det er her, fordelene ved laserskærende glas bliver tydelige. I 2022 var Kinas salgsindtægter fra glasindustrien cirka 744,3 milliarder yuan. Penetrationshastigheden af ​​laserskæringsteknologi i glasindustrien er stadig i sin indledende fase, hvilket indikerer en betydelig plads til anvendelse af laserskæringsteknologi som en erstatning.

Glaslaserskæring: Fra mobiltelefoner og frem

Glaslaserskæring anvender ofte et Bezier-fokuseringshoved til at generere laserstråler med høj spidseffekt og tæthed i glasset. Ved at fokusere Bezier-strålen inde i glasset, fordamper den øjeblikkeligt materialet, hvilket skaber en fordampningszone, som hurtigt udvider sig og danner revner på de øvre og nedre overflader. Disse revner danner skæreafsnittet, der består af utallige bittesmå porepunkter, hvilket opnår gennemskæring af eksterne spændingsbrud.

Med betydelige fremskridt inden for laserteknologi er effektniveauerne også steget. En nanosekunds grøn laser med over 20W effekt kan effektivt skære glas, mens en picosekund ultraviolet laser med over 15W effekt ubesværet skærer glas under 2 mm tykt. Der findes kinesiske virksomheder, der kan skære glas op til 17 mm tykt. Laserskærende glas har høj effektivitet. For eksempel tager skæring af et glasstykke med en diameter på 10 cm på et 3 mm tykt glas kun omkring 10 sekunder med laserskæring sammenlignet med flere minutter med mekaniske knive. Laserskårne kanter er glatte med en haknøjagtighed på op til 30μm, hvilket eliminerer behovet for sekundær bearbejdning til generelle industriprodukter.

Laserskærende glas er en relativt ny udvikling, der startede for omkring seks til syv år siden. Mobiltelefonfremstillingsindustrien var blandt de tidlige brugere, der brugte laserskæring på kameraglasdæksler og oplevede en stigning med introduktionen af ​​en laserusynlighedsskæreanordning. Med fuldskærmssmartphones popularitet har præcis laserskæring af hele storskærmsglaspaneler øget glasbehandlingskapaciteten markant. Laserskæring er blevet almindeligt, når det kommer til behandling af glaskomponenter til mobiltelefoner. Denne tendens er primært drevet af automatiseret udstyr til laserbehandling af mobiltelefoncoverglas, laserskæreanordninger til kamerabeskyttelseslinser og intelligent udstyr til laserboring af glassubstrater.

Bilmonteret elektronisk skærmglas vedtager gradvist laserskæring

Bilmonterede skærme forbruger mange glaspaneler, især til centrale kontrolskærme, navigationssystemer, dashcams osv. I dag er mange nye energibiler udstyret med intelligente systemer og overdimensionerede centrale kontrolskærme. Intelligente systemer er blevet standard i biler, med store og flere skærme, såvel som 3D-buede skærme, der gradvist bliver markedets mainstream. Glasafdækningspaneler til bilmonterede skærme er meget brugt på grund af deres fremragende egenskaber, og et buet skærmglas af høj kvalitet kan give en mere ultimativ oplevelse for bilindustrien. Glass høje hårdhed og skørhed udgør dog en udfordring for forarbejdningen.

Bilmonterede glasskærme kræver høj præcision, og tolerancerne for de samlede konstruktionsdele er meget små. Store dimensionsfejl under skæring af firkant-/stangskærme kan føre til monteringsproblemer. Traditionelle bearbejdningsmetoder involverer flere trin, såsom hjulskæring, manuel brud, CNC-formning og affasning, blandt andre. Da det er mekanisk bearbejdning, lider det af problemer som lav effektivitet, dårlig kvalitet, lavt udbytte og høje omkostninger. Efter hjulskæring kan CNC-bearbejdning af en enkelt bils centralkontrolglasform tage op til 8-10 minutter. Med ultrahurtige lasere på over 100W kan et 17 mm glas skæres i et slag; integration af flere produktionsprocesser øger effektiviteten med 80 %, hvor 1 laser svarer til 20 CNC-maskiner. Dette forbedrer i høj grad produktiviteten og reducerer enhedsbehandlingsomkostningerne.

Andre anvendelser af lasere i glas

Kvartsglas har en unik struktur, der gør det vanskeligt at splitskære med lasere, men femtosekundlasere kan bruges til ætsning på kvartsglas. Dette er en anvendelse af femtosekundlasere til præcisionsbearbejdning og ætsning på kvartsglas.Femtosekund laserteknologi er en hastigt udviklende avanceret behandlingsteknologi i de senere år, med ekstrem høj behandlingspræcision og hastighed, i stand til at ætse og behandle på mikrometer- til nanometerniveau på forskellige materialeoverflader. Laserkøleteknologi varierer med de skiftende markedskrav. Som en erfaren kølemaskineproducent, der opdaterer voresvandkøler produktionslinjer i overensstemmelse med markedstendenserne, TEYU Chiller Manufacturers CWUP-seriens ultrahurtige laserchillere kan levere effektive og stabile køleløsninger til picosekund- og femtosekundlasere med op til 60W.

Lasersvejsning af glas er en ny teknologi, der er dukket op i de sidste to til tre år, og som oprindeligt dukkede op i Tyskland. I øjeblikket er det kun få enheder i Kina, såsom Huagong Laser, Xi'an Institute of Optics and Fine Mechanics og Harbin Hit Weld Technology, der er brudt igennem denne teknologi.Under påvirkning af højeffekts, ultrakorte pulslasere kan trykbølgerne genereret af lasere skabe mikrorevner eller spændingskoncentrationer i glasset, hvilket kan fremme binding mellem to stykker glas. Det limede glas efter svejsning er meget fast, og det er allerede muligt at opnå tæt svejsning mellem 3 mm tykt glas. I fremtiden fokuserer forskerne også på overlejringssvejsning af glas med andre materialer. I øjeblikket er disse nye processer endnu ikke blevet anvendt bredt i batches, men når de først er modne, vil de uden tvivl spille en vigtig rolle i nogle avancerede anvendelsesområder.

• Året etableret
  --
• Forretnings type
  --
• Land / Region
  --
• Hovedindustrien.
  --
• Hovedprodukter
  --
• Enterprise Juridisk Person
  --
• Samlede medarbejdere.
  --
• Årlig output værdi.
  --
• Eksportmarked
  --
• Samarbejdede kunder
  --